compostaje y biopilas

7/23/2019 Compostaje y Biopilas

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Curso:

Contaminacin y

Tratamiento de Suelos

Profesora:

Valdemar Tene Farfan

Integrantes:

Reyes la Rosa, Alessandra

Ruiz Mora, ourdes

T!"ara A"ila, Martin

#$arraguirre Mendi"es, #essica

%scuela:

Ingenieria Am&iental y Seguridad Industrial

Institucin %ducati"a:

'ni"ersidad (acional de Piura

)A*ode la +i"ersificacin Producti"a y del Fortalecimiento de la

%ducacin)

Compo

staje

Biopila

s

Piura

-./0


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CONTENIDO

Titulo I: Compostaje........................................................................................3

Definicin..................................................................................................3

Propiedades del compost................................................................................3

Materias Primas del Compost...........................................................................3

Factores ue condicionan el proceso de compostaje...............................................!

Proceso de Compostaje.................................................................................."

Fa#ricacin del compost.................................................................................$

Compostaje en montn...............................................................................$

Compostaje en %ilos...................................................................................&

Compostaje en %uperficie............................................................................&Tipos de Compost.........................................................................................&

'plicaciones del Compost...............................................................................(

)iopilas........................................................................................................*

Efecti+idad............................................................................................,-

entajas de las )iopilas..............................................................................,-

/imitaciones...........................................................................................,-

Proceso de descontaminacin del %uelo por )iopilas..............................................,-


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TIT0/O I: COMPO%T'1E

DEFINICI2N

%l com$osta1e o )com$osting2 es el $roceso &iolgico aer&ico, mediante el

cual los microorganismos act3an so&re la materia r!$idamente &iodegrada&le4restos de cosec5a, e6crementos de animales y residuos ur&anos7, $ermitiendo

o&tener 8com$ost8, a&ono e6celente $ara la agricultura9

%l com$ost o mantillo se $uede definir como el resultado de un $roceso de

5umificacin de la materia org!nica, &a1o condiciones controladas y en

ausencia de suelo9 %l com$ost es un nutriente $ara el suelo ue me1ora la

estructura y ayuda a reducir la erosin y ayuda a la a&sorcin de agua y

nutrientes $or $arte de las $lantas9

POPIED'DE% DE/ COMPO%T

Me1ora las $ro$iedades f;sicas del suelo9 a materia org!nica fa"orece la

esta&ilidad de la estructura de los agregados del suelo agr;cola, reduce

la densidad a$arente, aumenta la $orosidad y $ermea&ilidad, y aumenta

su ca$acidad de retencin de agua en el suelo9 Se o&tienen suelos m!s

es$on1osos y con mayor retencin de agua9

Me1ora las $ro$iedades u;micas9 Aumenta el contenido en

macronutrientes (, P,


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?o1as9 Pueden tardar de @ meses a dos a*os en descom$onerse, $or lo

ue se recomienda mezclarlas en $eue*as cantidades con otros

materiales9

Restos ur&anos9 Se refiere a todos auellos restos org!nicos

$rocedentes de las cocinas como $ueden ser restos de fruta y 5ortalizas,restos de animales de mataderos, etc9

%sti=rcol animal9 +estaca el esti=rcol de "aca, aunue otros de gran

inter=s son la gallinaza, cone1ina o sirle, esti=rcol de ca&allo, de o"e1a y

los $urines9

Com$lementos minerales9 Son necesarios $ara corregir las carencias de

ciertas tierras9 +estacan las enmiendas calizas y magn=sicas, los

fosfatos naturales, las rocas ricas en $otasio y oligoelementos y las

rocas sil;ceas trituradas en $ol"o9

F'CTOE% 40E CONDICION'N E/ POCE%O DE COMPO%T'1E

Como se 5a comentado, el $roceso de com$osta1e se &asa en la acti"idad de

microorganismos ue "i"en en el entorno, ya ue son los res$onsa&les de la

descom$osicin de la materia org!nica9

Para ue estos microorganismos $uedan "i"ir y desarrollar la acti"idad

descom$onedora se necesitan unas condiciones $timas de tem$eratura,

5umedad y o6igenacin9

Son muc5os y muy com$le1os los factores ue inter"ienen en el $roceso

&iolgico del com$osta1e, estando a su "ez influenciados $or las condiciones

am&ientales, ti$o de residuo a tratar y el ti$o de t=cnica de com$osta1e

em$leada9 os factores m!s im$ortantes son:

Temperatura.Se consideran $timas las tem$eraturas del inter"alo 0

00 BC $ara conseguir la eliminacin de $atgenos, $ar!sitos y semillas

de malas 5ier&as9 A tem$eraturas muy altas, muc5os microorganismos

interesantes $ara el $roceso mueren y otros no act3an al estar

es$orados9

Humedad9 %n el $roceso de com$osta1e es im$ortante ue la 5umedadalcance unos ni"eles $timos del .@. D9 Si el contenido en 5umedad

es mayor, el agua ocu$ar! todos los $oros y $or lo tanto el $roceso se

"ol"er;a anaer&ico, es decir se $roducir;a una $utrefaccin de la

materia org!nica9 Si la 5umedad es e6cesi"amente &a1a se disminuye la

acti"idad de los microorganismos y el $roceso es m!s lento9 %l

contenido de 5umedad de$ender! de las materias $rimas em$leadas9

Para materiales fi&rosos o residuos forestales gruesos la 5umedad

m!6ima $ermisi&le es del E00 D mientras ue $ara material "egetal

fresco, =sta oscila entre [email protected]


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pH.Influye en el $roceso de&ido a su accin so&re microorganismos9 %n

general los 5ongos toleran un margen de $? entre 0, mientras ue las

&acterias tienen menor ca$acidad de tolerancia 4 $?G @E,0 7

Oxgeno9 %l com$osta1e es un $roceso aer&ico, $or lo ue la $resencia

de o6;geno es esencial9 a concentracin de o6;geno de$ender! del ti$ode material, te6tura, 5umedad, frecuencia de "olteo y de la $resencia o

ausencia de aireacin forzada9

Relacin C/N equilirada. %l car&ono y el nitrgeno son los dos

constituyentes &!sicos de la materia org!nica9 Por ello $ara o&tener un

com$ost de &uena calidad es im$ortante ue e6ista una relacin

euili&rada entre am&os elementos9 Tericamente una relacin CH( de

-00 es la adecuada, $ero esta "ariar! en funcin de las materias

$rimas ue conforman el com$ost9 Si la relacin CH( es muy ele"ada,

disminuye la acti"idad &iolgica9 'na relacin CH( muy &a1a no afecta al

$roceso de com$osta1e, $erdiendo el e6ceso de nitrgeno en forma de

amoniaco9 %s im$ortante realizar una mezcla adecuada de los distintos

residuos con diferentes relaciones CH( $ara o&tener un com$ost

euili&rado9 os materiales org!nicos ricos en car&ono y $o&res en

nitrgeno son la $a1a, el 5eno seco, las 5o1as, las ramas, la tur&a y el

serr;n9 os $o&res en car&ono y ricos en nitrgeno son los "egetales

1"enes, las deyecciones animales y los residuos de matadero9

!olacin microiana. %l com$osta1e es un $roceso aer&ico de

descom$osicin de la materia org!nica, lle"ado a ca&o $or una am$lia

gama de $o&laciones de &acterias, 5ongos y actinomicetes9

POCE%O DE COMPO%T'1E

%l $roceso de com$osting o com$osta1e $uede di"idirse en cuatro $er;odos,

atendiendo a la e"olucin de la tem$eratura:

"esoltico.a masa "egetal est! a tem$eratura am&iente y los

microorganismos mesfilos se multi$lican r!$idamente9 Como

consecuencia de la acti"idad meta&lica la tem$eratura se ele"a y se

$roducen !cidos org!nicos ue 5acen &a1ar el $?9

Termo#lico.Cuando se alcanza una tem$eratura de . BC, los

microorganismos termfilos act3an transformando el nitrgeno en

amon;aco y el $? del medio se 5ace alcalino9 A los @. BC estos 5ongos

termfilos desa$arecen y a$arecen las &acterias es$or;genas y

actinomicetos9 %stos microorganismos son los encargados de

descom$oner las ceras, $rote;nas y 5emicelulosas9

$e en#riamiento.Cuando la tem$eratura es menor de @. BC,

rea$arecen los 5ongos termfilos ue rein"aden el mantillo y


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descom$onen la celulosa9 Al &a1ar de . BC los mesfilos tam&i=n

reinician su acti"idad y el $? del medio desciende ligeramente9

$e maduracin.%s un $eriodo ue reuiere meses a tem$eratura

am&iente, durante los cuales se $roducen reacciones secundarias de

condensacin y $olimerizacin del 5umus9

F')IC'CI2N DE/ COMPO%T

COMPO%T'1E EN MONT2N

%s la t=cnica m!s conocida y se &asa en la construccin de un montn formado

$or las diferentes materias $rimas, y en el ue es im$ortante:

E'/I5' 0N' ME5C/' COECT'

os materiales de&en estar &ien mezclados y 5omogeneizados, $or lo ue serecomienda una trituracin $re"ia de los restos de cosec5a le*osos, ya ue la

ra$idez de formacin del com$ost es in"ersamente $ro$orcional al tama*o de

los materiales9 Cuando los restos son demasiado grandes se corre el $eligro de

una aireacin y desecacin e6cesi"a del montn lo ue $er1udica el $roceso de

com$osta1e9

%s im$ortante ue la relacin CH( est= euili&rada, ya ue una relacin ele"ada

retrasa la "elocidad de 5umificacin y un e6ceso de ( ocasiona fermentaciones

no desea&les9 a mezcla de&e ser rica en celulosa, lignina 4restos de $oda,

$a1as y 5o1as muertas7 y en az3cares 45ier&a "erde, restos de 5ortalizas y

oru1os de frutas79 %l nitrgeno ser! a$ortado $or el esti=rcol, el $ur;n, las

leguminosas "erdes y los restos de animales de mataderos9 Mezclaremos de

manera tan 5omog=nea como sea $osi&les materiales $o&res y ricos en

nitrgeno, y materiales secos y 53medos9

FOM' MONTONE% CON /'% POPOCIONE% COECT'%

%l montn de&e tener el suficiente "olumen $ara conseguir un adecuado

euili&rio entre 5umedad y aireacin y de&er estar en contacto directo con el

suelo9 Para ello se intercalar!n entre los materiales "egetales algunas ca$as desuelo f=rtil9

a u&icacin del montn de$ender! de las condiciones clim!ticas de cada lugar

y del momento del a*o en ue se ela&ore9 %n climas fr;os y 53medos con"iene

situarlo al sol y al a&rigo del "iento, $rotegi=ndolo de la llu"ia con una l!mina de

$l!stico o similar ue $ermita la o6igenacin9 %n zonas m!s calurosas con"iene

situarlo a la som&ra durante los meses de "erano9

Se recomienda la construccin de montones alargados, de seccin triangular o

tra$ezoidal, con una altura de /,0 metros, con una anc5ura de &ase no su$eriora su altura9 %s im$ortante intercalar cada -.. cm de altura una fina ca$a de


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- cm de es$esor de com$ost maduro o de esti=rcol $ara la facilitar la

colonizacin del montn $or $arte de los microorganismos9

M'NE1O 'DEC0'DO DE/ MONT2N

'na "ez formado el montn es im$ortante realizar un mane1o adecuado del

mismo, ya ue de =l de$ender! la calidad final del com$ost9 %l montn de&e

airearse frecuentemente $ara fa"orecer la acti"idad de la o6idasa $or $arte de

los microorganismos descom$onedores9 %l "olteo de la $ila es la forma m!s

r!$ida y econmica de garantizar la $resencia de o6;geno en el $roceso de

com$osta1e, adem!s de 5omogeneizar la mezcla e intentar ue todas las zonas

de la $ila tengan una tem$eratura uniforme9 a 5umedad de&e mantenerse

entre el . y @.D9

Si el montn est! muy a$elmazado, tiene demasiada agua o la mezcla no es la

adecuada se $ueden $roducir fermentaciones indesea&les ue dan lugar asustancias t6icas $ara las $lantas9 %n general, un mantillo &ien ela&orado

tiene un olor caracter;stico9

%l mane1o del montn de$ender! de la estacin del a*o, del clima y de las

condiciones del lugar9 (ormalmente se "oltea cuando 5an transcurrido entre y

semanas, re$itiendo la o$eracin dos o tres "eces cada /0 d;as9 As;,

transcurridos unos - meses o&tendremos un com$ost 1o"en $ero ue $uede

em$learse semienterrado9

COMPO%T'1E EN %I/O%

Se em$lea en la fa&ricacin de com$ost $oco "oluminosos9 os materiales se

introducen en un silo "ertical de unos - o metros de altura, redondo o

cuadrado, cuyos lados est!n calados $ara $ermitir la aireacin9 %l silo se carga

$or la $arte su$erior y el com$ost ya ela&orado de descarga $or una a&ertura

ue e6iste de&a1o del silo9 Si la cantidad de material es $eue*a, el silo $uede

funcionar de forma continua: se retira el com$ost maduro a la "ez ue se

recarga el silo $or la $arte su$erior9

COMPO%T'1E EN %0PEFICIEConsiste en es$arcir so&re el terreno una delgada ca$a de material org!nico

finamente di"idido, de1!ndolo descom$onerse y $enetrar $oco a $oco en el

suelo9 %ste material sufre una descom$osicin aero&ia y asegura la co&ertura y

$roteccin del suelo, sin em&argo las $=rdidas de ( son mayores, $ero son

com$ensadas $or la fi1acin de nitrgeno atmosf=rico9

TIPO% DE COMPO%T

%l com$ost se clasifica atendiendo al origen de sus materias $rimas, as; se

distinguen los siguientes ti$os:


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$e male%a. %l material em$leado es "egetacin de soto&osue,

ar&ustos, etc9, e6ce$to con;feras, zarzas, cardos y ortigas9 %l material

o&tenido se utiliza generalmente como co&ertura so&re la su$erficie del

suelo 4acolc5ado o )mulc5ing279

$e male%a & ro%a.Similar al anterior, $ero al ue se le a*ade &roza4restos de "egetacin muertos, e"itando restos de es$ecies resinosas79

%s un com$ost de co&ertura9

$e material 'egetal con esti(rcol.Procede de restos de "egetales,

malezas, $lantas arom!ticas y esti=rcol de =uidos o de $eue*os

rumiantes9 %ste ti$o de com$ost se incor$ora al suelo en &ar&ec5o,

de1!ndolo madurar so&re el suelo durante "arios d;as antes de

incor$orarlo mediante una la&or9

Compost tipo )uic*+Return.%st! com$uesto $or restos "egetales, a

los ue se les 5a a*adido rocas en $ol"o, cuernos en $ol"o, algas

calc!reas, acti"ador uicJ Return, $a1a y tierra9

Compost acti'ado con le'adura de cer'e%a.%s una mezcla de restos

"egetales, le"adura fresca de cer"eza, tierra, agua ti&ia y az3car9

'P/IC'CIONE% DE/ COMPO%T

Seg3n la =$oca en la ue se a$orta a la tierra y el culti"o, $ueden encontrase

dos ti$os de com$ost:

Compost maduro. %s auel ue est! muy descom$uesto y $uede

utilizarse $ara cualuier ti$o de culti"o $ero $ara cantidades igualestiene un "alor fertilizante menos ele"ado ue el com$ost 1o"en9 Se

em$lea en auellos culti"os ue no so$ortan materia org!nica fresca o

$oco descom$uesta y como co&ertura en los semilleros9

Compost jo'en.%st! $oco descom$uesto y se em$lea en el a&onado

de $lantas ue so$ortan &ien este ti$o de com$ost 4$atata, ma;z, tomate,

$e$ino o cala&aza79

a ela&oracin de mantillo o com$ost est! indicada en los casos en ue la

transformacin de restos de cosec5as en el mismo lugar es com$licada, de&ido

a ue:

%6iste una cantidad muy ele"ada de restos de la cosec5a anterior, ue

dificultan la im$lantacin del culti"o siguiente9

Se trata muc5as "eces de residuos muy celulsicos, con una relacin

CH( alta, lo ue se traduce en un &loueo $ro"isional del nitrgeno del

suelo9

Se trata de suelos con escasa acti"idad &iolgica y en los ue el $roceso

de 5umificacin "a a resultar lento9


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)IOPI/'%

as &io$ilas tam&i=n conocidas &ioceldas, &iomont;culos o $ilas de com$osteo

se definen como un $roceso &iolgico controlado donde los contaminantes

org!nicos son &iodegradados y mineralizados9 Se utilizan $ara reducir las

concentraciones de los 5idrocar&uros en suelos contaminados9 %l $roceso

consiste en formar $ilas con el suelo contaminado y estimular la acti"idad

micro&iana, aireando yHo adicionando nutrientes y 5umedad9 Constituyen a una

tecnolog;a de &iorremediacin e6 situ en la cual el suelo contaminado de

5idrocar&uros es e6tra;do y dis$uesto en un !rea de tratamiento o $iscina

$re"iamente e6ca"ada $ara su descontaminacin con microorganismos9

as &io$ilas se utilizan cuando la sustancia contaminante es demasiado "olat;n

como $ara ser tratada con la t=cnica de landfarming ya ue las emisiones

gaseosas sean demasiado altas o cuando se uiere acelerar el $roceso de&iorremediacin9

a zona de tratamiento incluye sistema de recoleccin de li6i"iados y un

sistema de aireacin ue cuenta con una serie de tu&er;as de PVS ue son

colocadas durante la construccin9 %stas ca*er;as est!n interconectadas a un

so$lador de $resin negati"a o de "ac;o ue fuerza al o6igeno atmosf=rico a

$asar a tra"=s de la $ila de suelo9 Tam&i=n se contrala otros $ar!metros como

la 5umedad la tem$eratura de nutrientes la tem$eratura los nutrientes o el $?

e6isten en el mercado aditi"os u;micos es$ec;ficos cuyas $ro$iedades

nutriti"as $ueden estimular la &iodegradacin de esta manera se tiene un altocontrol so&re las condiciones de la remediacin y el medio9

a &ase de la $iscina de tratamiento estar! cu&ierta con una su$erficie

im$ermea&le $ara reducir al m;nimo el riesgo de li6i"iacin de los

contaminantes al suelo lim$io ue ueda de &a1o los li6i"iados recogidos $or el

sistema de drena1e $ueden ser tratados en un &irreactor en la misma zona9

os montones de suelo no suelen e6ceder los - y metros como m!6imo y

$ueden estar cu&iertos en la $arte su$erior $or $resticos im$ermea&les $ara

controlar la "olatilizacin de los CKV ue de&er;an ser tratados antes de laemisin a la atmosfera9

%l tratamiento de suelos mediante &io$ilas se a$lica fundamentalmente $ara la

eliminacin de CKV no 5alogenadas e 5idrocar&uros los CKV 5alogenados los

com$uestos semi"ol!tiles y los $esticidas tam&i=n $ueden ser tratados

mediante esta tecnolog;a, $ero la eficiencia del $roceso $uede disminuir, y

$uede ser solo a$lica&le a ciertos com$uestos dentro de estos gru$os9


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EFECTIID'D

Caracter;sticas del suelo9

Caracter;sticas de los contaminantes9

Condiciones climatolgicas9

ENT'1'% DE /'% )IOPI/'%

os contaminantes se destruyen en "ez de $asar a otra condicin9

%l dise*o y construccin son relati"amente f!ciles9

%l saneamiento del suelo se lle"a a ca&o en un $er;odo entre y @

meses, de$endiendo de las condiciones clim!ticas, la concentracin de

5idrocar&uros y del ti$o de suelo9

%l suelo saneado mediante &io$ilas no reuiere ser confinado des$u=s9

as &io$ilas ofrecen un costo m!s com$etiti"o con res$ecto a otras

t=cnicas de saneamiento de suelos9

/IMIT'CIONE%

os 5idrocar&uros arom!ticos $olic;clicos 4?AP7 de cinco y seis anillos

son dif;cilmente degrada&les en las &io$ilas9

as &io$ilas no son efecti"as $ara concentraciones de ?TP su$eriores a

0. ... mgH


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as &io$ilas cuentan con una su&&ase 4imagen -7 de material seleccionado

limo arcilloso, com$actado y ni"elado ue act3a como cimiento de las mismas9

Por encima de esta su&&ase y a$oyado so&re una manta geote6til, se 5a

dis$uesto una geomem&rana 4imagen 7 de $olietileno de alta densidad

4P%A+7 de /,0 mm de es$esor y con termosoldadura do&le, $ara garantizar la

im$ermea&ilizacin de la &ase e im$edir la $osi&le li6i"iacin de contaminantes9

Para concluir, encima de la l!mina de P%A+ se 5a colocado una ca$a de

drena1e 4imagen 7 com$uesta $or gra"as sil;ceas su&redondeadas y un tu&o

de drena1e central9

a construccin se com$let con la instalacin del sistema de recogida de

li6i"iados y de aireacin com$uesto $or 0 ramales de inyeccin 4imagen @7 y

una so$lante de gran ca$acidad9

Simult!neamente a la construccin del cimiento de las tres &io$ilas, se

realizaron las e6ca"aciones de los suelos, $ara des$u=s someterlos al $roceso

de 5omogeneizacin, desterronado, aireacin 4imagen 07 y adicin de

nutrientes9

Concluida esta eta$a, cla"e en el $roceso, se $rocedi a colocar los suelos

contaminados so&re el cimiento de las tres &io$ilas 5asta configurar la

geometr;a $royectada y finalmente se cu&rieron totalmente con l!minas de

P%A+, $ara e"itar su erosin y la alteracin de sus $ro$iedades f;sicou;micas

$or las condiciones meteorolgicas

Finalizada la cu&ricin de las &io$ilas 4imagen E7 semanalmente se $rocede a

registrar mediante un detector multi$aram=trico el contenido de CK-, K-,

CKVs y

% desde $untos de monitoreo de gases instalados en las &io$ilas $ara tal fin

4imagen /.79

a e"olucin del contenido en CK- y K- en el gas intersticial del interior de la

&io$ila constituye un &uen ;ndice de la marc5a de la &iodegradacin, ya ue el5idrocar&uro a&sor&ido en el suelo es $otencialmente &iodegradado $or las

&acterias y microorganismos e6istentes en el su&suelo, mediante el consumo

de o6;geno 4meta&olismo org!nico o res$iracin aer&ica79 %n el $roceso, las

&acterias consumen o6;geno $ara degradar las mol=culas de car&ono

5idrgeno, li&erando CK- y agua9


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CONC/0%IONE%

%l com$osta1e y las &io$ilas son dos $rocesos de &iorremediacin de

suelos contaminados muy 3tiles de$endiendo de las necesidades del

mismo suelo9

%l com$ost es un $roceso com$le1o ue de$ende de "arios factores9

as &io$ilas o &ioceldas son muy 3tiles $ara la recu$eracin de suelos

contaminados con desec5os de 5idrocar&uros, $ero sus efectos son

limitados9

compostaje y biopilas

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